前撑后拉大悬挑梁吊装施工工艺创新

前撑后拉拉大悬挑挑梁吊装装施工工工艺创新新小组名称称：如皋皋体育中中心项目目QC小组发布人人：张张海琴彭彭广广彩发布日期期：二O一三年七七月1工程概况况江苏省如如皋市体体育中心心工程位位于如皋皋市如城城镇高新新区。建建筑主体体部分主主要由体体育场、、体育馆馆及地下下停车场场组成。。其中体育场由由东、西西、南看看台和北北区宾馆馆四部分分组成一一个椭圆圆形建筑筑（见封面面效果图图）。体育场总总建筑面面积19787平方米。。主体采用用全现浇浇钢筋混混凝土框框架结构构，屋顶顶采用钢钢结构悬悬挑桁架架。屋面钢结结构整体体呈中心心开放式式椭圆形形布置，，四周看看台上部部设计有有管桁架架屋盖，，主桁架为为前撑后后拉大悬悬挑梁固固定于带带仰角的的斜柱上上（见图1-1）。图1-1主桁架示示意图2.QC小组概况况2.1QC小组简介介小组名称：如皋体育中心项目QC小组（年检号：yc-2013-01）

QC培训时间：人均60h组建日期：2012.4.1活动日期：2012.4~2012.9课题类型：创新型注册登记：ljyc-QC2012-4活动出勤率：97%课题登记：2012-04课题名称：前撑后拉大悬挑梁吊装施工工艺创新2.2小组成员员概况表表制表表：彭广广彩制制表表日期：：2012年4月1日序号姓名年龄职称职务学历组内分工1姜建中49高级工程师项目经理本科组长2邹科华45高级工程师总工程师研究生技术顾问、方案策划3张海琴43高级工程师总工程师本科技术顾问4张海兵38工程师项目副经理本科副组长、安全控制5邵晓晨34工程师技术负责人本科技术复核6陈书兵48工程师质量员中专安全质量控制7包国富55安全员高中安全管理8鞠增琪48工程师施工员中技现场施工管理9彭广彩33工程师资料员本科成员、技术资料3.选择课题题常规安装方案不能满足费用、工期、质量、安全等方面要求（具体见分析表2）。项目质量目标“扬子杯”，钢构安装精度要求高，且大悬挑梁（单榀）安装预算费用不超过8万元，计划工期不能超过40天。必须符合公司的质量方针，满足业主要求。上级要求项目要求常规方案缺陷确立课题：前撑后拉大悬挑梁吊装施工工艺创新选题理由4.目标设定定前撑后拉拉大悬挑挑梁桁架架安装质质量100%符合设计计及规范范要求，，单榀桁桁架吊装装成本控控制在预预算费用用以内，，总工期期满足业业主要求求。4.1课题目标标4.2确定目标标值主桁架水平位置偏差小于35mm；垂直标高偏差小于25mm。主桁架挠度变形量小于48mm，侧弯（垂直度偏差）小于8mm，扭曲变形小于3mm。单榀桁架安装成本不超过7万元。目标值质量目标成本目标4.2目标可行行性论证证QC小组的组长和技术顾问有着丰富的施工及管理经验，指导过多次项目QC小组活动，成果显著。所有QC小组的其它人员，均有着相当的学历和职称，具有较高的业务素质。公司董事长担任本项目部指挥，全力支持本QC小组的工作。钢结构分公司未做过类似吊装，无工程经验借鉴。安装基面为梯状看台，不利于胎架搭设。业主要求11月底体育场交工，施工工期非常紧。有利条件不利条件大悬挑桁架安装于柱基，上有钢结构屋盖，对安装精度要求较高。采用创新方案实施，目标可行！结论5.1提出方案案5.提出设计计方案并并确定最最佳方案案5.1提出方案案制图：彭彭广彩时时间：2012年4月14日前撑后拉大悬挑梁安装方案撑拉构件及悬挑梁分段制作，分段吊装搭设胎架，高空散装方法人字桅杆单件吊装，高空散拼法整体嵌入式吊装施工法确定前撑撑后拉大大悬挑梁梁吊装方方案亲和和图5.2方案分析析对比并并确定方方案750T以上吊车车进出场场3万+吊装6万+路面处理理1.5万=10.5万路面加固固5天+吊装10天+拼接5天=30天脚手架租租赁费2万+脚手架搭搭拆费2万+安装费2万+吊装费3万=9万脚手架搭搭拆25天+吊装30天+拼接20天=75天人字桅杆杆搭设2万+安装费用用3万=5万人字桅杆杆搭设5天+吊装30天+拼接20天=55天300T以上吊车车进出场场0.7万+吊装5万+路面处理理0.8万=6.3万路面加固固3天+吊装20天+拼接10天=33天序号常规方案质量分析安全分析费用分析工期分析结论1撑拉构件及悬挑梁分段制作，分段吊装制作质量有保证，安装精度可以控制分段拼接时需高空多点焊接，存在危险脚手架租赁费1.5万+脚手架搭拆费1.5万+300T以上吊车进出场0.7万+吊装5万+路面处理0.6万=9.3万脚手架搭拆15天+路面加固3天+吊装20天+拼接10天=48天成本、工期、均难保证，且存在安全隐患，不能采用。2搭设胎架，高空散装法高空焊接，质量检测验收难度大，质量难保证高空焊接作业量大，又正直炎热季节，存在安全隐患脚手架租赁费2万+脚手架搭拆费2万+安装费2万+吊装费3万=9万脚手架搭拆25天+吊装30天+拼接20天=75天质量、安全，费用、工期均难保证，不能采用。5.2方案分析析对比并并确定方方案750T以上吊车车进出场场3万+吊装6万+路面处理理1.5万=10.5万路面加固固5天+吊装10天+拼接5天=30天脚手架租租赁费2万+脚手架搭搭拆费2万+安装费2万+吊装费3万=9万脚手架搭搭拆25天+吊装30天+拼接20天=75天人字桅杆杆搭设2万+安装费用用3万=5万人字桅杆杆搭设5天+吊装30天+拼接20天=55天300T以上吊车车进出场场0.7万+吊装5万+路面处理理0.8万=6.3万路面加固固3天+吊装20天+拼接10天=33天序号常规方案质量分析安全分析费用分析工期分析结论3人字桅杆单件吊装，高空散拼法吊点难设置，精度难以控制；高空焊接，质量检测验收难度大，质量难保证需高空焊接，正直炎热季节，且构件需斜吊，存在危险隐患人字桅杆搭设2万+安装费用3万=5万人字桅杆搭设5天+吊装30天+拼接20天=55天质量、安全、工期难保证，不能采用。4整体嵌入式吊装施工法主桁架整体制作，部分后加工，确保安装精度安全

300T以上吊车进出场0.7万+吊装5万+路面处理0.8万=6.3万路面加固3天+吊装20天+拼接10天=33天质量、安全、成本及进度均可保证，可采用方案测算算分析：：姜建中中邹邹科华张张海海琴张张海兵兵邵邵晓晨彭彭广彩彩制制表日日期：2012年4月10日5.2方案分析析对比并并确定方方案通过以上上四种方方案的分分析比较较，确定定采用“整体体嵌入式式吊装施施工方法法”作为最佳佳总体方方案。只是选用用何种吊车车吊装、、主桁架架制作方方案、吊吊点的确确定及嵌入方式式等问题还还需要进进一步认认真考虑虑，分析析后确定定。5.3吊车的选选用编号吊车种类分析内容评价选择测算分析优点缺点1履带式吊车250T履带式吊车进出场5万，台班费2.5万/天，场地平整费0.8万元/次，大臂较长，起吊高度可达30米以上，单榀30T以内。起重重量大，转向灵活，大臂延伸高度较高台班费用高，准备工作繁琐，准备时间长实用，不经济不采用2轮式汽车吊50T汽车吊进出场1.2万，台班费0.5万/天，场地平整费0.2万元/次，起吊高度在20米以内。台班费用低，准备工作简单，准备时间短起重重量小，转向不灵活，起吊高度不够经济，不实用不采用3以上两种结合使用起吊主桁架至安装高度使用履带式吊车，轮式汽车吊配合履带式吊车进行主桁架起吊翻身搭配使用，达到效率最高，成本最小/经济实用采用方案测算算：邹科科华张张海琴张张海兵兵邵晓晓晨包包国富制制表表：彭广广彩制制表日期期：2012年4月12日5.4主桁架制制作方案案确定编号方案方式分析内容评价选择测算分析优点缺点1车间制作后运至现场吊装整体运输成本3万元/单榀桁架，无需现场平整制作场地无需平整场地，占用施工道路运输成本高不经济不采用2车间下料后运至现场地面拼装后吊装下料运输成本平均0.3万元/单榀桁架，场地平整费平均1.5万元/单榀桁架成本低需平整场地，占用施工道路经济采用方案测算算：姜建建中张张海琴张张海兵兵邵晓晓晨鞠鞠增琪制制表表：：彭广彩彩制制表日日期：2012年4月12日5.5吊点的确确定编号方案方式分析内容评价选择测算分析优点缺点1两点起吊，直接进行多次试吊确定起吊点单榀桁架重约30吨，由于直接试吊容易导致两份主吊绳受力不均对钢丝绳的要求较高，而且因不平衡，空中容易失稳。无需太高技术要求及技术含量受力不均衡，稳定性不好，难以控制可靠性不能满足要求不采用2软件分析找出理论重心，两主吊点起吊，缆风绳辅助控制用TaklaStructures软件自动找准桁架的理论重心，经过三次试吊确定吊点。经过破断拉力和支座反力计算选用Φ24mm钢丝绳吊装。同时在桁架头部及两下弦各绑一根缆风绳用来辅助控制。受力均衡，稳定性好，便于控制技术要求高灵活可靠，便于控制。采用方案测算算：张海海琴邵邵晓晨晨陈陈书兵制制表表：：彭广彩彩制制表日期期：2012年4月12日5.6嵌入方式式的确定定编号方案方式分析内容评价选择测算分析优点缺点1垂直嵌入法因桁架固定在带仰角的混凝土柱上（见图1），该方法嵌入时，桁架后拉部件无法垂直嵌入，需另行拼装，这样就需要多用一台吊车，并增加高空焊接拼装工作量，因此增加成本。垂直嵌入吊件位置调整好后直接下落即可，简单方便无法整体一次性吊装（后拉部件需另行拼装）成本高，施工操作难度大不采用2水平嵌入法整体一次性安装就位，成本节约，安装快速。可整体一次性安装就位吊装至设计标高后需要水平滑移成本低，可操作性强采用方案测算算：张海海琴邵邵晓晨晨鞠鞠增琪陈陈书书兵制制表表：彭彭广彩制制表表日期：：2012年4月12日5.7确定吊装装流程基点实测吊至柱顶焊接固定调整定位侧向平移相贯线切割下料线模生成实体前后撑地面拼装悬挑梁地面拼装前后撑桁架微调脚手架调整辅吊配置吊点计算柱侧下落辅吊配合图4-2桁架制作作及吊装装流程图图6.预测问题题，确定定对策6.1预测问题题预测问题预埋件的精度控制问题吊装作业绳索安全性问题桁架制作下料及地面拼装精度问题吊装过程中吊件平衡性控制问题高空作业安全性问题经分析该问题为主要问题经分析该问题为主要问题经分析该问题为主要问题经分析该问题为非主要问题经分析该问题为非主要问题表3制表人：：彭广广彩制制表表日期：：2012年4月16日6.2制定对策策表6.预测问题题，确定定对策序号预测难题对策目标措施负责人完成日期地点1预埋件的精度控制做好深化设计预埋件位置误差≤20mm运用软件绘制3D实体模型。邵晓晨2013年4月施工现场2桁架下料及地面拼装精度运用计算机辅助，并做好技术管理尺寸误差≤6mm1、运用软件确定下料尺寸；2、下料后做好标识；3、严格拼装先后顺序；4、安装时做好校核工作，确定无误后再满焊。鞠增琪2013年4－8月施工现场3吊装时吊件平衡性难以控制计算机辅助，现场反复试吊平稳吊装，一次性就位成功率100%1、用计算机软件自动找准桁架的重心；2、三次试吊确定吊点；3、在桁架头部用缆风绳控制主桁架吊装时空中稳定性。邵晓晨包国富2013年9月施工现场7.对策实施施实施一提高方案设计水平7.1实施一做好深化设计7.1平面图（（正视图图）7.对策实施施7.1平面图（（俯视图图）实施一做好深化设计7.对策实施施7.1三维立体体图实施一做好深化设计小组从2012年5月初构件预埋开始，经过反复计算，并进行现场试验验证，采用以上方法能很好地控制预埋件预埋精度。经实测，所有预埋件误差均不超过20mm，达到了预期目标。

7.对策实施施7.1实施效果果：实施一做好深化设计7.对策实施施实施二运用计算机辅助，并加强技术管理

7.2相贯线切切割下料料7.对策实施施7.2标识好的的构件实施二运用计算机辅助，并加强技术管理

7.对策实施施7.2地面拼装装焊接实施二运用计算机辅助，并加强技术管理

7.对策实施施7.2实施效果果检查下料及拼拼装情况况测控表表序号测量时间测量点数尺寸偏差均值(mm)尺寸偏差控制值(mm)是否符合12012.8.10-10:15104.36mm符合22012.8.10-10:45103.5符合32012.8.10-14:30103.8符合42012.8.10-15:00102.2符合52012.8.10-16:00102.8符合测量：陈陈书兵制制表表人：彭彭广彩制制表日日期：2012年6月4日实施二运用计算机辅助，并加强技术管理

7.对策实施施7.3实施三计算机辅助，反复试吊确定起吊吊点7.对策实施施7.3实施三计算机辅助，反复试吊缆风绳固固定示意意图7.对策实施施7.3实施三计算机辅助，反复试吊

线锺7.对策实施施7.3实施三计算机辅助，反复试吊桁架起吊吊7.对策实施施7.3实施三计算机辅助，反复试吊桁架下落落7.对策实施施7.3实施三计算机辅助，反复试吊桁架侧向向平移7.对策实施施7.3实施效果果：经实际检检验，体体育场20组主桁架架吊装进进展顺利利，全部部一次性性吊装成成功，一一次性就就位成功功率100%，实现了了预期目目标。实施三计算机辅助，反复试吊8.效果检查查8.1工程质量量序号检查项目4轴主桁架18轴主桁架41轴主桁架1挠度设计值48mm实测值2533202侧弯设计值8mm实测值5.73.23.83水平位置偏差允许值35mm实测值2218314垂直标高偏差允许值25mm实测值2120135扭曲设计值3mm实测值2.02.42.6检查结果前撑后拉大悬挑梁桁架安装质量100%符合设计及规范要求，实现了质量目标！制表：陈陈书兵日日期：：2012年9月12日8.1工程质量量图7-1挠度、尺尺寸偏差差折线图图图7-2侧弯、扭扭曲变形形折线图图8.效果检查查8.2安全生产产安全施工工方案及及相应保保障措施施落实到到位，整整个组拼拼及吊装装过程顺顺利进行行，吊装及拼拼装过程程无安全全事故。8.效果检查查8.3总工期工期完成成情况柱柱状图8.效果检查查8.4经济效益益费用项目费用子目测算费用备注桁架吊装人工-8工日8*200=1600机械-250T吊车，1台班7444.33*1=7444.33元辅材-揽风绳20kg摊销费：20*6.18=123.6元辅材材料电焊条20kg20*6.9=138元起重机械250T履带式起重机及50T汽车吊进退场及场内组装